Hasil dan Pembahasan 3.1 Karakterisasi dengan FTIR

II. Metodologi Penelitian 2.1. Bahan kimia, peralatan dan instrumentasi

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu TiO 2 anatase Ishihara Sangyo Kaisha LTD, JAPAN, karbon aktif Merck, dan akuades. XRD Philip X’pert Powder dengan sumber target Cu Kα, SEM Phenom Pro X, FTIR Evolution 201 UV-Visible Spectrophotometer 2.2. Prosedur penelitian 2.2.1 Preparasi Sampel TiO 2 TiO 2 diaktifasi dengan cara dipanaskan pada temperatur 200°C menggunakan oven selama 4 jam. 2.2.2 Preparasi Katalis TiO 2 KA Komposit TiO 2 karbon aktif TiO 2 KA dibuat dengan Rasio TiO 2 : karbon aktif, yaitu 95 : 5, 90 : 10 dan 85 : 15. Katalis dikalsinasi pada temperatur 400°C selama 6 jam. 2.2.3 Karakterisasi Katalis TiO 2 KA 2.2.3.1 Karakterisasi dengan FTIR Karakterisasi dengan FTIR dilakukan untuk mengetahui gugus fungsi dari katalis komposit TiO 2 KA. 2.2.3.2 Karakterisasi dengan XRD Karakterisasi dengan XRD dilakukan untuk mengetahui struktur kristal dari katalis komposit TiO 2 KA. 2.2.3.3 Karakterisasi dengan SEM Karakterisasi dengan SEM untuk melihat morfologi dari katalis TiO 2 KA.

III. Hasil dan Pembahasan 3.1 Karakterisasi dengan FTIR

Gambar 1 merupakan spektrum FTIR dari TiO 2 , karbon aktif dan katalis TiO 2 KA dengan variasi KA 5wt, 10wt dan 15wt. Spektroskopi inframerah merupakan suatu metode analisis yang digunakan untuk mengidentifikasi gugus fungsi, komposisi kimia dan tipe ikatan berdasarkan vibrasi atom dalam molekul. Gambar 1.a memperlihatkan spektrum FTIR TiO 2 murni. Spektrum ini memperlihatkan adanya serapan yang kuat pada daerah 400-1000 cm -1 yang menunjukkan adanya ikatan Ti-O-Ti, ini mengindikasikan formasi kerja dari titanium dioksida. Selanjutnya pada daerah 3200-3600 cm - 1 merupakan vibrasi O-H stretching dari molekul H 2 O yang teserap pada permukaan TiO 2 . 14 Gambar 1.b memperlihatkan spektrum FTIR karbon aktif murni. Pada daerah kisaran gelombang 3399 cm -1 - 3441 cm -1 menunjukkan adanya gugus hidroksil -OH pada karbon aktif., tidak adanya pita-pita serapan pada kisaran daerah sidik jari 700 – 800 cm -1 menunjukkan bahwa karbon aktif bukan merupakan senyawa yang mengandung rantai alkil panjang. 15 Gambar 1.c, d, dan e merupakan spektrum dari TiO 2 KA dengan variasi KA 5wt, 10wt, dan 15wt, spektrum ketiga katalis ini relatif sama atau senada, dimana muncul spektrum yang sama dengan TiO 2 . Penambahan karbon aktif dengan beberapa variasi tidak memberikan perubahan pada spektrum TiO 2 , yaitu daerah serapan 450 – 550 cm -1 menunjukkan adanya vibrasi ulur dari Ti-O, pada daerah 3400 – 3700 cm -1 merupakan stretching O-H dari molekul H 2 O yang terserap pada permukaan TiO 2 . Kemudian adanya serapan yang lemah didaerah 1600- an cm -1 menunjukkan adanya stretching C=C yang diasumsikan berasal dari karbon aktif. Hal ini dimungkinkan karena jumlah karbon aktif yang sedikit. 15 Gambar 1. Spektrum FTIR, a. TiO 2, b. Karbon Aktif, c. TiO 2 KA 5, d. TiO 2 KA 10, e. TiO 2 KA 15. 3.2 Karakterisasi dengan XRD 20 40 60 80 100 int ensit as e d c b a 2 theta Gambar 2. Pola Difraksi dari, a. TiO 2, b. Karbon Aktif, c. TiO 2 KA 5, d. TiO 2 KA 10, e. TiO 2 KA 15. Gambar 2 ini menunjukkan pola difraksi dari TiO 2 , karbon aktif dan katalis TiO 2 KA dengan variasi KA 5wt, 10wt, 15wt yang dilakukan dengan alat XRD. Karakterisasi menggunakan XRD ini berguna untuk mengetahui struktur kristal katalis yang serta mengetahui ukuran kristal dari katalis. Gambar 2.a merupakan pola difraksi sinar-X dari TiO 2 , dengan membandingkan data dari JCPDS No.01-072-7058, puncak-puncak TiO 2 yang diukur menunjukkan kemiripan dengan puncak-puncak TiO 2 pada JCPDS tersebut, ini mengindikasikan bahwa TiO 2 memiliki struktur anatase, dengan ukuran kristal yang didapat dari perhitungan dengan menggunakan persamaan Scherrer yaitu, 14 nm. Dari gambar 2.b dapat dilihat pola difraksi karbon aktif yang tidak menunjukkan puncak yang tajam, puncak tersebut memberikan informasi bahwa karbon aktif tidak berbentuk kristal, tetapi berbentuk amorf sesuai dengan data JCPDS, No.00-023-0064. Pola difraksi sinar-X dari katalis TiO 2 KA dengan variasi KA 5wt, 10wt, dan 15wt ditunjukkan oleh gambar 2.c, d dan e dari ketiga gambar dapat dilihat adanya puncak-puncak dengan pola yang sama dengan pola TiO 2 . Dari gambar dapat disimpulkan dengan adanya penambahan karbon aktif tidak berpengaruh pada bentuk pola difraksi sinar-X dari katalis, tetapi intensitas puncak dari TiO 2 dengan penambahan variasi KA 5wt, 10wt, dan 15wt mengalami perubahan. Intensitas yang berbeda ini akan memberikan pengaruh pada ukuran kristal katalis, dimana ukuran kristal dari katalis TiO 2 dan katalis komposit TiO 2 KA dengan variasi 5, 10, dan 15 didapatkan dengan menggunakan persamaan Scherrer, ukuran kristal untuk TiO 2 KA dengan variasi KA 5wt, 10wt, 15wt berturut-turut adalah 35; 45; dan 35 nm. 3.3 Gambar SEM Scanning Electron Microscopy Katalis TiO 2 , Karbon Aktif dan Katalis TiO 2 KA Gambar 3. Foto SEM dari, a. TiO 2 perbesaran 20000x , b. Karbon Aktif perbesaran 10000x, c. TiO 2 KA 5, d. TiO 2 KA 10, e. TiO 2 KA 15 perbesaran 20000x. Analisis SEM digunakan untuk menganalisis morfologi permukaan katalis, foto SEM dari TiO 2 , karbon aktif dan katalis TiO 2 KA dengan variasi 5, 10 dan 15 diperlihatkan pada gambar 3. a b d c e Gambar 3.a merupakan gambar TiO 2 murni pada perbesaran 20000x, dari foto SEM dapat terlihat partikel-partikel TiO 2 menumpuk sesamanya, sehingga terlihat seperti gumpalan- gumpalan putih dengan ukuran yang tidak seragam. Gambar 3.b merupakan foto SEM dari karbon aktif pada perbesaran 10000x, dari gambar dapat dilihat bahwa karbon berbentuk batangan dan memiliki pori. Pori ini yang nantinya akan membantu kerja katalitik dari TiO 2 . Gambar 3.c, d dan e merupakan foto SEM dari katalis TiO 2 KA dengan variasi 5, 10, dan 15. Dari gambar dapat dilihat bahwa TiO 2 menempel dan menyebar pada permukaan karbon, dengan bertambahnya konsentrasi karbon menyebabkan penggumpalan antara sesama partikel-partikel TiO 2 terhalang. Karbon dapat mengahalangi penumpukan yang terjadi pada sesama partikel TiO 2 , terhalangnya penumpukan partikel TiO 2 ini diasumsikan akan menyebabkan luas permukaan partikel TiO 2 semakin besar, yang nantinya akan meningkatkan aktivitas fotokatalitik TiO 2.

IV. Kesimpulan Karbon aktif dapat meningkatkan aktifitas fotokalitik dari TiO